[发明专利]含脱氢枞胺结构单元的手性叔膦硫脲化合物、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学领域，具体地说涉及一种手性催化剂，更具体地说涉及一种新型含脱氢枞胺结构单元的手性叔膦硫脲化合物、制备方法及其在不对称催化反应中的应用。 

背景技术

手性叔膦作为一种亲核有机催化剂，可应用于多种不对称催化反应(Methot，J.L.；Roush，W.R.Adv.Synth.Catal.2004，346，1035-1050.Marinetti，A.；Voituriez，A.Synlett 2010，174-194.Wei，Y.；Shi，M.Acc.Chem.Res.2010，43，1005-1018.)。例如，对于Morita-Baylis-Hillman反应，即缺电子烯烃的α位与碳亲电试剂之间生成碳-碳键的反应，手性叔膦具有良好的不对称催化效果。该反应具有原子经济性，产物具有多个官能团，在医药中间体和天然产物的合成中得到了广泛的应用(Basavaiah，D.；Reddy，B.S.；Badsara，S.S.Chem.Rev.2010，110，5447-5674.)。但是，简单丙烯酸酯与醛的不对称催化Morita-Baylis-Hillman反应的研究相对滞后，反应的对映选择性仍有待提高，底物的范围也有待进一步拓展。 

叔膦化合物具有Lewis碱性，若在手性有机催化剂结构中同时引入 酸性基团，则得到双功能手性有机催化剂，可同时活化亲电与亲核试剂，不仅能进一步提高其催化活性，而且还能在反应中更有效地进行立体控制，从而实现高对映选择性合成。以硫脲作为 酸性基团时，由于其强氢键活化作用，手性叔膦硫脲对丙烯酸酯与醛的不对称Morita-Baylis-Hillman反应具有较好的催化效果(Yuan，K.；Song，H.-L.；Hu，Y；Wu，X.-Y.Tetrahedron 2009，65，8185-8190.Gong，J.-J.；Yuan，K.；Wu，X.-Y.Tetrahedron：Asymmetry 2009，20，2117-2120.)。在手性双功能叔膦催化剂的硫脲部分引入第二个手性结构单元，可能会具有更好的不对称催化性能。因此，将廉价易得的天然手性源作为第二个手性结构单元，对于设计合成新型高效的手性叔膦硫脲类双功能有机催化剂意义重大。 

发明内容

本发明的目的是提供一种含脱氢枞胺结构单元的手性叔膦硫脲化合物。 

本发明目的还提供一种上述含脱氢枞胺结构单元的手性叔膦硫脲化合物的制备方法。 

本发明的另一个目的是提供一种上述含脱氢枞胺结构单元的手性叔膦硫脲化合物在不对称催化反应，例如丙烯酸酯与芳香醛的分子间Morita-Baylis-Hillman反应中的应用。 

本发明的含脱氢枞胺结构单元的手性叔膦硫脲化合物具有如下所示的化学结构式：

其中：R¹为烷基、环烷基、苯基、取代苯基，取代基为C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素等；R²＝R¹或R²为H；R³为烷基、环烷基、苯基或取代苯基，取代基为C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素等；当R²不为H时，1位、2位碳原子的立体构型为(1R，2R)或(1S，2S)；当R²为H时，1位碳原子的立体构型为R或S。 

本发明的含脱氢枞胺结构单元的手性叔膦硫脲化合物可以由脱氢枞胺衍生的异硫氰酸酯(Wang，H.；Zhang，R.；Zhao，S.；Tang，L.；Pan，Y. Anal. Chim.Acta.2006，560，64-68.)与单一构型的2-(二烃基)膦基-1-伯胺手性化合物(Yuan，K.；Zhang，L.；Song，H.-L.；Hu，Y.；Wu，X.-Y.Tetrahedron Lett.2008，49，6262-6264.Ito，M.；Osaku，A.；Kobayashi，C.；Shiibashi，A.；Ikariya，T.Organometallics 2008，28，390-393.)通过缩合反应制备。 

具体地说，本发明的方法是在有机溶剂中和室温～回流温度条件下，脱氢枞胺衍生的异硫氰酸酯与相应的2-(二烃基)膦基-1-伯胺手性化合物以1∶1～2∶1的摩尔比反应1～24小时，制备得到含脱氢枞胺结构单元的手性叔膦硫脲化合物；有机溶剂优选二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、石油醚、四氢呋喃、乙醚、苯或甲苯中的一种或几种。